قانون نيوتن الثالث.
لا يمكنك الدفع دون أن يُدفع بك
- ادفع جداراً ثقيلاً وتشعر أنه يدفعك أنت — بقوة كافية انزلق للخلف.
- كل قوة هي نصف زوج؛ لا يوجد دفع مفرد.
- قانون نيوتن الثالث: إذا دفع A B، فإن B تدفع A بنفس المقدار وباتجاه معاكس.
- ولهذا تطير الصواريخ، ويتحرك السباحون، وتتمكن من المشي أصلاً.
القانون بالرموز
- لأي تفاعل بين جسمين: $\vec F_{A\to B} = -\,\vec F_{B\to A}$.
- متساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه — دائماً، بلا استثناء.
- تنطبق سواء كانت الأجسام ساكنة، متحركة، ثقيلة، أو خفيفة.
- يظهر الزوج ويختفي معاً، في نفس اللحظة.
تدفع جداراً بقوة $50\ \text{N}$. ما هي القوة التي يدفع بها الجدار إليك؟
وفقاً للقانون الثالث، تكون قوة رد الفعل مساوية في المقدار: يدفع الجدار إليك بقوة $50\ \text{N}$.
ينص قانون نيوتن الثالث على أن القوى تأتي أزواجاً متساوية و____.
متساوية في المقدار، عكسية في الاتجاه: $\vec F_{A\to B} = -\vec F_{B\to A}$.
الزوج يؤثر على أجسام مختلفة
- القوتان في الزوج تؤثران على أجسام مختلفة — واحدة على A والأخرى على B.
- وهذا هو السبب اللذان لا يلغيان بعضهما: الإلغاء يحدث فقط للقوى المؤثرة على نفس الجسم.
- لإيجاد حركة B، تحسب فقط القوى المؤثرة على B.
- قوة رد الفعل تؤثر على A، لذا لا تظهر أبداً في مخطط جسم حر لـ B.
قوتان من زوج فعل ورد فعل تؤثران على نفس الجسم.
تؤثران على أجسام مختلفة — واحدة على أ، والأخرى على ب. ولهذا السبب لا تلغي إحداهما الأخرى.
لماذا لا تلغي قوتا الفعل ورد الفعل بعضهما البعض؟
القوى تلغي بعضها فقط عندما تؤثر على نفس الجسم. الفعل ورد الفعل يؤثران على جسمين مختلفين.
قانون نيوتن الثالث حولك everywhere
- المشي: قدمك تدفع الأرض للخلف؛ الأرض تدفعك للأمام.
- السباحة: تدفع الماء للخلف؛ الماء يدفعك للأمام.
- الصواريخ: المحركات تدفع الغاز للأسفل؛ فيدفع الغاز الصاروخ لأعلى.
- في كل حالة، "رد الفعل" الصغير هو ما يقودك فعلياً.
أزواج قانون نيوتن الثالث.
قوانين قانون نيوتن الثالثة متساوية وعكسية وتعمل على أجسام مختلفة. رتب كل عبارة.
يدفع الصاروخ غازات العادم للخلف بقوة $2000\ \text{N}$. ما هي القوة التي يدفع بها الغاز الصاروخ للأمام، بـ $\text{N}$؟
رد الفعل متساٍ وعكسي: يدفع الغاز الصاروخ للأمام بقوة $2000\ \text{N}$ من الدفع.
حدد جميع الأمثلة التي تعتمد على قانون نيوتن الثالث.
السباحة والمشي والصاروخ كلها تدفع في شيء يرد الدفع. الكتاب المستقر له أزواج قانون نيوتن الثالث، لكن حركته لا تُقدَّم بواسطة هذه الأزواج.
الفعل ورد الفعل لا يلغيان بعضهما أبداً، لأنهما作用于 على أجسام مختلفة. الخطأ الشائع هو قول "القوى متساوية ومعاكسة، لذا لا شيء يتحرك". هي متساوية ومعاكسة — لكن على جسمين منفصلين، لذا يمكن لكل جسم أن يسارع.
يدفع محرك الصاروخ غاز العادم للخلف بقوة $2000\ \text{N}$.
- وفقاً للقانون الثالث، يدفع الغاز الصاروخ لأمام بقوة $2000\ \text{N}$.
- هذه القوة الأمامية المؤثرة على الصاروخ هي الدفع الذي يُطلقه.
قانون نيوتن الثالث: $\vec F_{A\to B} = -\vec F_{B\to A}$ — القوى تأتي في أزواج متساوية ومعاكسة. تؤثر القوتان على أجسام مختلفة، لذا لا تلغيان بعضهما. المشي والسباحة والصواريخ تعمل كلها بدفع شيء يدفع反过来.